【正文】 求分析 24 四、重大專項(xiàng)的總體目標(biāo)、主要研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)????????? 27 (— )總體目標(biāo)??????????????????????????? 27 (二 )主要研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)?????????????????? 27 燃料電池汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)?????????? 28 1． 1 燃料電池汽車整車開發(fā)???? 28 1． 2 燃料電池發(fā)動機(jī)???????? 29 1． 3 燃料電池汽車用 DC／ DC 變換器 31 混合動力電動汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)???????? 32 2． 1 混合動力電動汽車整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù)?? 32 2． 2 內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng)???????????????????? 33 純電動汽車技術(shù)的主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)????????? 34 3． 1 純電動汽車整車開發(fā)???????????????????? 34 3． 2 建立電動汽車示范城市???????????? ?????????? 34 電動汽車共性技術(shù)的主要研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)????????????? 35 4． 1 車用高性能動力蓄電池、管理模塊和評估體系 35 4． 2 多能源動力總成控制系統(tǒng) 36 4． 3 電機(jī) 驅(qū)動系統(tǒng)???????????????????????????? 37 4． 4 其他通用零部件??????????????????????????? 39 制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、評價能力和政策的主要研究內(nèi)容、技術(shù)路線???? 39 5． 1 標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定及評價能力建設(shè)?????????????????? 39 5． 2 運(yùn)行機(jī)制、相關(guān)政策等軟科學(xué)研究???????????????? 40 五、實(shí)施方案及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與比較???????? ?????????? 42 (一 )實(shí)施方案 (技術(shù)路線和 創(chuàng)新點(diǎn) )??????????????????? 42 燃料電池汽車技術(shù)的技術(shù)路線及主要創(chuàng)新點(diǎn)?????????????? 42 1． 1 燃料電池汽車整車開發(fā)????????????????????? 43 1． 2 燃料電池發(fā)動機(jī)????????????????????????? 43 1． 3 燃料電池汽車用 DC／ DC 變換器?????????????????? 45 混合動力電動汽車的技術(shù)路線及主要創(chuàng)新點(diǎn)?????????????? 45 2． 1 混合動力電動汽車整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù)? ?????? 45 2 2． 2 內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng)??????????????????????? 46 純電動汽車的技術(shù)路線及主要創(chuàng)新點(diǎn)?????????????????? 47 3． 1 純電動汽車整車開發(fā)???????????????????????? 47 3． 2 建立電動汽車示范城市???????????????????? ?? 48 電動汽車共性技術(shù)的技術(shù)路線及主要創(chuàng)新點(diǎn)?????????????? 48 4． 1 車用高性能的動力蓄電池、管理模塊和評估體系????????? 48 4． 2 多能源動力總成控制系統(tǒng)??? ??????????????????? 49 4． 3 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)???????????????????????????? 51 制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、評價能力和政策的技術(shù)路線及主要創(chuàng)新點(diǎn)????? 51 5． 1 標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定及評價能力建設(shè)?????????????????? 52 5． 2 運(yùn)行機(jī)制、相關(guān)政策等軟科學(xué)研究??????????????? ?? 52 (二 )技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與比較???????????????????????? ?? 53 六 、進(jìn)度安排與組織管理措施 (包含目標(biāo)分解、進(jìn)度安排、階段目標(biāo)、驗(yàn)收目 標(biāo)等，以及應(yīng)采取的組織管理方式與措施等 ) 56 （一）目標(biāo)分解與進(jìn)度安排?????????????????????????? 56 燃料電池汽車的目標(biāo)分解與進(jìn)度安排???????????????? 56 混合動力電動汽車的目標(biāo)分解與進(jìn)度安排????????????? 57 純電動汽車的目標(biāo)分解與進(jìn)度安排??????????????? ?? 59 (二 )驗(yàn)收目標(biāo)???????????????????????????????? 60 燃料電池汽車整車??????????????????????????? 60 混合動力電動汽車整車???????????????????????? 61 純電動汽車整車?????????? ????????????????? 61 各零部件的驗(yàn)收目標(biāo)????????????????????????? 62 5．制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、評價能力和政策????????????????? ? 68 (三 )組織管理方式與措施?????????????????????????? 70 七、為 20xx 年北京綠色奧運(yùn)提供潔凈電動汽車???????????????? 74 (一 )目標(biāo)與定位?????????????????????????????? 74 （二）主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線??????????????? ??????? 74 (三 )時間進(jìn)度規(guī)劃????????????????????????????? 75 (四 )技術(shù)指標(biāo)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)??????????????????????? ?? 76 八、經(jīng)費(fèi)概算???????????????????????????????? 77 九、專項(xiàng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域及其產(chǎn)業(yè)的影響和帶動作用預(yù)測分析 79 3 一、 概要 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，轎車將成為我國居民消費(fèi)的主要商品之一。 當(dāng)代融合多種高新技術(shù)而興起的純電動汽車、混合動力電動汽車，尤其是立足于氫能基礎(chǔ)上的燃料電池汽車正在引發(fā)世界汽車工業(yè)的一場革命，展現(xiàn)了汽車工業(yè)的光明未來。 在整車開發(fā)的同時，注重電動汽車共性技術(shù)等模塊的開發(fā)，在專項(xiàng)實(shí)施過程中，建立我國電動汽車整車的網(wǎng)絡(luò)、總成及通訊協(xié)議規(guī)程，開發(fā)電動汽車基本車輛控制器模塊，發(fā)展帶有電子管理系統(tǒng)的高性 能動力蓄電池組和具有數(shù)字控制系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，形成我國電動汽車零部件工業(yè)基礎(chǔ)。 本專項(xiàng)的實(shí)施將有益于探索適合我國能源結(jié)構(gòu)多元化車用潔凈燃料的轉(zhuǎn)換，減輕我國對石油能源的依賴程度，維護(hù)我國能源安全國策；通過電動汽車商業(yè)化示范運(yùn)作，為大中城市潔凈交通開暢道路。國外普遍認(rèn)為它是投資少、選擇余地大、易于滿足未來排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)、市場接受度高的主流清潔車型，從而引起各大汽車公司的關(guān)注。甚至德國的 BOSCH等著名的零部件公司也積極與大汽車公司聯(lián)手開發(fā)混合動力電動汽車技術(shù)。 1999 年 4 月世界主要汽車制造商 (Daimlerchrysler、 Ford、 GM、 Honda、 Hyundai、 Nissan、 Toyota and Volkswagen)、能源供給商 (BP、 Shell、 Texaco)、燃料電池公司 ((Ballard、 International Fuel cells)和政府機(jī)構(gòu)(CARB、 California Energy Commission、 South Coast AirQuality Management District、 DOE、DOT)自發(fā)組成了美國加州燃料電池聯(lián)盟，確定在 20xx20xx 年通過燃料電池轎車和公共汽車的道路示范運(yùn)行，達(dá)到燃料電池汽車進(jìn)入市場的目標(biāo)?！泵绹?Epyx 從美國能源部獲得 20xx 萬美元的經(jīng)費(fèi)，它和氫燃燒器技術(shù)公司正開發(fā) 50kW 燃料處理器。燃料為液氫與高壓氫 (最高貯存壓力為 25MPa，貯罐采用無縫鋁材外包復(fù)合碳纖維，耗氫量約為 8kg／ h)。 我國純電動汽車的開發(fā)取得了重要突破 我國非常重視電動汽車 的發(fā)展，“八五”期間，已經(jīng)列入國家科技攻關(guān)計(jì)劃，重點(diǎn)開展電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究；“九五”期間，正式列入國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目，主要開展電動概念車 (含相關(guān)技術(shù) )研究、電動改裝車開發(fā)、試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)、運(yùn)行機(jī)制和政策法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究。 (2)改裝車開發(fā)具備了小批量生產(chǎn)的能力 7 經(jīng)過全國十多個單位的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，開展了十多項(xiàng)單項(xiàng)技術(shù)的研究，并且通過反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)， EV6460N 電動輕型客貨車通過了試驗(yàn)示范區(qū)公交車營運(yùn)的試驗(yàn)，可以滿足城市中部分專業(yè)用車的需求，可以根據(jù)市場需求，提供小批量的產(chǎn)品。 燃料電池技術(shù)開發(fā)與燃料電池汽車的研制取得較大進(jìn)展 各國普遍認(rèn)為，質(zhì)子膜燃料電池是未來電動汽車的最佳動力源，以質(zhì)子膜燃料電池為動力的電動汽車將是未來環(huán)保汽車的主要車型。 （三）國內(nèi)外專利申請與授權(quán)情況 根據(jù)在國 家專利局對純電動與混合動力電動汽車和燃料電池授權(quán)專利情況的檢索，查 8 得相關(guān)專利共計(jì) 1287 項(xiàng) (純電動與混合動力電動汽車 863 項(xiàng)，燃料電池 424 項(xiàng) )，其中 1972～20xx 年在國外申請的專利 985 項(xiàng) (純電動與混合動力電動汽車 725 項(xiàng)，燃料電池 260 項(xiàng) )，1988～ 20xx 年在中國申請的專利 302 項(xiàng) (純電動與混合動力電動汽車 138 項(xiàng)，燃料電池 164項(xiàng) )，具體情況分析如下。 整車 32% 電機(jī)及其驅(qū)動控制系統(tǒng) 14% 電池及其能量管理系統(tǒng) 10% 動力系統(tǒng)與控制 18% 混合機(jī)構(gòu)與裝置 4% 制動能量回饋 5% 國內(nèi)申請專利申請內(nèi)容分布圖 9 整車，共計(jì) 44 項(xiàng) 國外公司申請 13 項(xiàng)，國內(nèi)個人居多，單位申請只有 1 項(xiàng) 。國外的其它專利重點(diǎn)在電池的能量管理技術(shù)。 10 制動能量回饋，共計(jì) 7 項(xiàng) 國外公司申請 5 項(xiàng)。 2． 2 申請內(nèi)容分析 重點(diǎn)對外國公司在中國獲得的與車用相關(guān)的 34 項(xiàng)專利按申請內(nèi)容進(jìn)行分類介紹。 H 1)三洋電機(jī)株式會社：燃料電池發(fā)電裝置冷卻系統(tǒng) 2)三洋電機(jī)株式會社：燃料電池集電設(shè)備 3)三洋電機(jī)株式會社：燃料電池系統(tǒng)的歧管裝置 ●燃料電池動力系統(tǒng)與控制，共計(jì) 3 項(xiàng) 此部分申請量也很少，基本沒有實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，且尚未形成燃料電池發(fā)動機(jī)的概念，反映出燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)水平十分滯后的現(xiàn)狀。 AVL VERBRENNUNGSKRAFT 2 HEV 中發(fā)電機(jī)的控制。 ●車用燃料電池部件，共計(jì) 17 項(xiàng) 涉及內(nèi)容包括三合一組件及其制造方法，針對各種燃料電池部件材料與制備的專利不多。在電動汽車領(lǐng)域比較知名的國際公司均在國際上申請了大量專利，占有絕 對優(yōu)勢地位。我國的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，煤占 70％，石油占 20％，其它為燃?xì)夂退?，而我國?交通能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的 70％來源于石油， 25％使用電力。隨著制氫、儲氫技術(shù)的發(fā)展，氫能將成為其他新能源的最佳載體。1998 年北京、上海、廣州三城市的機(jī)動車排放對主要大氣污染物的分擔(dān)率如下表所示： 16 機(jī)動車排放物對城市大氣污染的分擔(dān)率 ┌────┬──────┬──────┬──────┐ │排放物 │ CO │ HC │ NOx │ │ 城市 │ │ │ 、 │ ├────┼──────┼──────┼──────┤ │ 北京│ 63． 4％ │ 73． 5％ │ 56． 0％ │ ├─ ───┼──────┼──────┼──────┤ │ 上海│ 86． 0％ │ 96． 0％ │ 56． 0％ │ ├────┼──────┼──────┼──────┤ │ 廣州│ 88． 8％ │ │ 79． 3％ │ 汽車排氣中除含有 CO、 C0 NOx、 SOx 外還含有未燃碳?xì)浠衔?(未燃 HC)，甲醛 (HCHO)及微粒物 (PM)等。尤其是當(dāng)前，北京申辦奧運(yùn)取得成功，為了將 20xx 奧運(yùn)會辦成綠色奧運(yùn)和科技奧運(yùn)，北京將加大環(huán)境整治力度，采用比全國更嚴(yán)格的排放法規(guī)，在市中心和運(yùn)動場地需要一大批超低排放和零排放汽車，這使得電動汽車的需求更加迫切。 為實(shí)現(xiàn) 20xx 年北京“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的奧運(yùn)宗旨，保證交通運(yùn)輸車輛的環(huán)保性能指標(biāo)達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家